(57)【要約】    【課題】      マルチキャリア信号のピーク振幅を抑圧することにより、ＣＮＲの劣化、非線形歪みの発生、及び処理量の増大を生じさせないＯＦＤＭ通信装置を実現する。    【解決手段】  入力されたＯＦＤＭ信号は分波器１で２系統に分岐され、一方のＯＦＤＭ信号は第１の信号制御部２で信号電力が制御されて元の電力の１／２に変更される。分波器１で分岐された他方のＯＦＤＭ信号は周波数変換器１１に入力され、第１の周波数発生器１２からの信号によって任意の周波数に変換された後に第２の信号制御部３に入力される。このとき、分岐されたＯＦＤＭ信号は第２の信号制御部３において電力が１／２に低減された後に第１の合波器４に入力される。第１の合波器４は第１の信号制御部２と第２の信号制御部３のＯＦＤＭ信号を周波数多重する。第１の合波器４で合波されたＯＦＤＭ信号は、第２の合波器５においてローカル周波数信号と多重化されて伝送される。  【選択図】      図２
2006237982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア信号のピーク振幅を抑圧したＯＦＤＭ信号を出力するＯＦＤＭ通信装置であって、
入力されたＯＦＤＭ信号をｎ系統に分岐する分波器と、
前記分波器で分岐されたｎ系統のＯＦＤＭ信号をそれぞれ異なった周波数帯域に変換する周波数変換器と、
ｎ系統に分岐された周波数帯域の異なるＯＦＤＭ信号の電力を、それぞれ、元の電力の１／ｎに変更するｎ個の信号制御部と、
前記ｎ個の信号制御部がそれぞれ出力する電力を合波して元の電力と同一電力で周波数多重されたＯＦＤＭ信号を出力する合波器と、
を備えることを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
【請求項２】
前記ｎ系統は２系統であって、前記ｎ個の信号制御部は第１の信号制御部と第２の信号制御部とからなり、
前記第１の信号制御部は、前記合波器に入力された周波数帯域のＯＦＤＭ信号について電力を元の電力の１／２に変更し、
前記第２の信号制御部は、前記周波数変換器で周波数変換された周波数帯域のＯＦＤＭ信号について電力を元の電力の１／２に変更し、
前記合波器が、前記第１の信号制御部から出力された第１のＯＦＤＭ信号と前記第２の信号制御部から出力された第２のＯＦＤＭ信号とを合波し、元の電力と同一電力で周波数多重されたＯＦＤＭ信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項３】
さらに、前記合波器で合波されたＯＦＤＭ信号のピーク電力を所定の周期に亘ってモニタし、モニタ結果に基づいて、前記周波数変換器で周波数変換された周波数帯域を変更するピーク電力判定部を備えることを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項４】
前記周波数変換器は、周波数変換を行う際に、ＯＦＤＭ信号の周波数帯域について２次歪み成分が落ち込む周波数帯域を避けて周波数変換を実行することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項５】
前記周波数変換器は、周波数変換を行う際に、ＯＦＤＭ信号の周波数帯域の帯域外に存在する３次高調波歪み成分に重ならない周波数帯域に周波数変換することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項６】
ローカル周波数の信号レベルを検出して所望の信号レベルになるように前記第１の信号制御部及び前記第２の信号制御部の少なくとも一方に補償情報を送信し、ＯＦＤＭ信号の伝送路における信号の電力ロス分の補償を行うレベル検出器を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項７】
前記合波器で合波されて周波数多重されたＯＦＤＭ信号を光変調して出力するた光変調器を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項８】
前記光変調器で光変調されて周波数多重化されたＯＦＤＭ信号を入力する光受信器を備えることを特徴とする請求項７に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア信号のピーク電圧を抑圧して他の通信への妨害を抑制するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交波周波数分割多重）通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線の通信分野などで用いられているデジタル変調方式の一つにＯＦＤＭ変調方式がある。このようなＯＦＤＭ変調方式では、マルチキャリア信号における各サブキャリアが重なりあうことで信号にピークが発生することがある。このような場合には、ＯＦＤＭ通信装置の後段のアナログ回路（例えば、増幅器）や光変調器（例えば、半導体レーザ）のダイナミックレンジを越えると、送信信号に非線形歪みが生じて伝送特性劣化を引き起こすことがある。そこで、このような不具合を解決するためにピーク振幅を抑圧する対策が採られている。
【０００３】
従来のＯＦＤＭ通信装置では、ピーク振幅を抑圧したＯＦＤＭピーク抑圧信号を得るためには大きく分けて次の３つの手法が採られている。一つ目の手法は、ＯＦＤＭサブキャリア全体を振幅制限する方法である。二つ目の手法は、ピーク振幅（つまり、ある閾値以上の信号レベル）を検出してそのキャリア部分のみについて振幅制限を行う方法である。三つ目の手法は、上記二つの手法を並行して行う方法である。すなわち、ＯＦＤＭサブキャリア全体を振幅制限しながら、ある閾値以上のピーク振幅のキャリア部分のみについてさらに振幅制限を行う方法である。
【０００４】
なお、マルチキャリア信号のピーク電圧（つまり、ピーク振幅）を抑圧する技術は種々の文献にも開示されている。例えば、リミッタによってＯＦＤＭ被変調波を振幅制限することにより、ピーク電圧を抑圧して他の通信への影響を阻止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、マルチキャリア信号を均等に抑圧すると共にピーク電圧を抑圧することによって、マルチキャリア信号の歪みに起因する誤り率特性の劣化を低減し、かつマルチキャリア信号を均等に抑圧する際に生じる電力レベルの低下に起因する誤り率特性の劣化を低減する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、マルチキャリア信号に対して低歪を実現すると共に平均電力を大幅に減少させないピーク電力低減回路の技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、可変減衰手段とリミッタを併用することによって、リミッタのみでピーク電力を制限した場合に比べて、出力の帯域外の相互変調歪を一層大きく抑えることができる。
【特許文献１】特開平７−１４３０９８号公報
【特許文献２】特開２００２−７７０９７号公報
【特許文献３】特開平９−１３９６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置において、ピーク振幅を抑圧してＯＦＤＭピーク抑圧信号を得るための前記の手法にはそれぞれ次のような問題がある。一つ目のＯＦＤＭサブキャリア全体を振幅制限する手法では、ピーク電圧を抑圧してＯＦＤＭピーク抑圧信号を得ることは可能であるが、ピーク電圧を抑圧することによってサブキャリア信号全体の振幅（つまり、送信総電力）が小さくなるためにＣＮＲ（キャリア対ノイズ比）が劣化してしまう。つまり、キャリアに対するノイズ成分の比率が大きくなってしまう。また、二つ目のピーク振幅を検出してそのキャリア部分のみについて振幅制限を行う手法では、リミッタによってピーク振幅のみを振幅制限するためにＣＮＲの劣化はほとんど生じないが、その反面、ピーク振幅のクリッピング（振幅制限）によって非線形歪みが発生してしまうおそれがある。三つ目のＯＦＤＭサブキャリア全体を振幅制限しながらピーク振幅のキャリア部分のみについて振幅制限を行う手法では、振幅制限とピーク電圧のみの抑圧を行うことによってＯＦＤＭ通信装置の処理量が多くなってしまう。さらに、一つ目の手法や二つ目の手法に比べて、非線形歪みとＣＮＲ特性の両方を満足させる必要があるためにＣＮＲ劣化防止の効果が小さくなってしまう。また、上記の特許文献１、特許文献２、及び特許文献３の技術においても前記と同様な不具合（つまり、ＣＮＲの劣化、非線形歪みの発生、及び処理量の増大）が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な手法でマルチキャリア信号のピーク振幅を抑圧することにより、ＣＮＲの劣化、非線形歪みの発生、及び処理量の増大を生じさせないようなＯＦＤＭ通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、マルチキャリア信号のピーク振幅を抑圧したＯＦＤＭ信号を出力するＯＦＤＭ通信装置であって、入力されたＯＦＤＭ信号をｎ系統に分岐する分波器と、分波器で分岐されたｎ系統のＯＦＤＭ信号をそれぞれ異なった周波数帯域に変換する周波数変換器と、ｎ系統に分岐された周波数帯域の異なるＯＦＤＭ信号の電力を、それぞれ、元の電力の１／ｎに変更するｎ個の信号制御部と、ｎ個の信号制御部がそれぞれ出力する電力を合波して元の電力と同一電力で周波数多重されたＯＦＤＭ信号を出力する合波器とを備える構成を採っている。
【０００８】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成において、ｎ系統は２系統であって、ｎ個の信号制御部は第１の信号制御部と第２の信号制御部とからなり、第１の信号制御部は、合波器に入力された周波数帯域のＯＦＤＭ信号について電力を元の電力の１／２に変更し、第２の信号制御部は、周波数変換器で周波数変換された周波数帯域のＯＦＤＭ信号について電力を元の電力の１／２に変更し、合波器が、第１の信号制御部から出力された第１のＯＦＤＭ信号と第２の信号制御部から出力された第２のＯＦＤＭ信号とを合波し、元の電力と同一電力で周波数多重されたＯＦＤＭ信号を出力する構成を採っている。
【０００９】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成に加えて、さらに、合波器で合波されたＯＦＤＭ信号のピーク電力を所定の周期に亘ってモニタし、モニタ結果に基づいて、周波数変換器で周波数変換された周波数帯域を変更するピーク電力判定部を備える構成を採っている。
【００１０】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成において、周波数変換器は、周波数変換を行う際に、ＯＦＤＭ信号の周波数帯域について２次歪み成分が落ち込む周波数帯域を避けて周波数変換を実行する構成を採っている。
【００１１】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成において、周波数変換器は、周波数変換を行う際に、ＯＦＤＭ信号の周波数帯域の帯域外に存在する３次高調波歪み成分に重ならない周波数帯域に周波数変換する構成を採っている。
【００１２】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成に加えて、さらに、ローカル周波数の信号レベルを検出して所望の信号レベルになるように第１の信号制御部及び第２の信号制御部の少なくとも一方に補償情報を送信し、ＯＦＤＭ信号の伝送路における信号の電力ロス分の補償を行うレベル検出器を備える構成を採っている。
【００１３】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成に加えて、さらに、合波器で合波されて周波数多重されたＯＦＤＭ信号を光変調して出力する光変調器を備える構成を採っている。
【００１４】
また、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、前記発明の構成に加えて、さらに、光変調器で光変調されて周波数多重化されたＯＦＤＭ信号を入力する光受信器を備える構成を採っている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＯＦＤＭ通信装置によれば、入力されたＯＦＤＭ信号を周波数変換する際に、そのＯＦＤＭ信号を複数系統に分岐して互いに信号帯域が重ならないような周波数帯に変換している。このとき、ＯＦＤＭ信号の電力を複数系統で均等に分割した後、再び元の電力（つまり、入力されたＯＦＤＭ信号の電力）となるように合波している。また、このようにして周波数変換する際に、ＯＦＤＭ信号の信号帯域の２次歪み成分が落ち込む帯域を避けて周波数変換を行っている。さらに、周波数変換する際にＯＦＤＭ信号の信号帯域の帯域外３次高調波歪み成分に重ならない周波数帯域に変換している。また、ＯＦＤＭ信号の伝送路での信号電力ロス分を補償するために、レベル検出器によってローカル信号レベルを検出し、所望の信号レベルになるように信号制御部に補償情報を提供している。
【００１６】
これによって、ピーク振幅を持つＯＦＤＭ信号を総電力合計が変わらないよう分岐し、周波数多重して伝送させることでピーク抑圧を行うことができ、かつ総電力は変化しないためにＣＮＲも劣化することもないので、常に良好な伝送を実現することができる。また、周波数多重されたＯＦＤＭ信号を特性劣化することなく復調することもできる。もちろん、周波数情報のみが多重化された伝送時においても周波数多重されたＯＦＤＭ信号を特性劣化することなく復調することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明のＯＦＤＭ通信装置によれば、半導体レーザなどの光変調器の非線形特性から生じる歪みを抑圧することができ、加えて、光の広帯域性を利用することで、ＯＦＤＭ通信装置をコストアップさせることなく良好な移動体無線通信信号の光伝送を実現することが可能となる。もちろん、光通信システムの復調装置として実現することもできるし、合波器で周波数多重されたＯＦＤＭ信号について高精度に特性劣化を防いで復調を行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
《発明の概要》
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、非線形歪みの低減と良好なＣＮＲ特性の確保の両方を実現するために、出力される電力の総電力合計が変わらないようにしてＯＦＤＭ信号を分岐し、分岐されたＯＦＤＭ信号の一方を周波数変換した後に、周波数変換しないＯＦＤＭ信号と周波数変換したＯＦＤＭ信号とを再度合成して、周波数が多重化されたＯＦＤＭ信号を出力するように構成されたことを特徴としている。
【００１９】
つまり、このようにして周波数が多重化されたＯＦＤＭ信号は、周波数軸上で考えると、分岐されたＯＦＤＭ信号をそれぞれ異なる周波数帯域で伝送させることになる。このような周波数多重方法によれば、マルチキャリア信号のピーク振幅を抑圧することができ、かつ出力される総電力も変化しない。そのために、ＣＮＲ特性が劣化することはなく、かつＯＦＤＭ信号の良好な伝送を実現することが可能となる。
【００２０】
《発明の基本的概念》
まず、本発明におけるＯＦＤＭ通信装置の理解を容易にするために、ＯＦＤＭ信号の周波数を多重化させたときの作用・効果について式を用いて説明する。今、ｎ番目のサブキャリアｆｎ（ｔ）は次の式（１）で表現することがでる。
ｆｎ（ｔ）＝ｅｉｎωｔ                                                （１）
【００２１】
ここで、１ＯＦＤＭシンボル全体でｎキャリア数が存在すると、全キャリアｆ（ｔ）においては次の式（２）のようになる。
ｆ（ｔ）＝ｎΣｅｉｎωｔ                                              （２）
【００２２】
また、サブキャリアが周波数変換されたとき、すなわち、サブキャリアがΔωｔだけ周波数軸上で動いたときには、周波数変換後のＯＦＤＭ信号ｆｃｏｎｖ（ｔ）は前述の式（２）を用いて次の式(３)で表わされる。
ｆｃｏｎｖ（ｔ）＝ｎΣｅｉ（ｎωｔ＋Δωｔ）＝ｆ（ｔ）×ｅｉΔωｔ    （３）
【００２３】
ここで、前述の式（３）は元の信号ｆ（ｔ）にｅｉΔωｔをかけた形となっており、
ｅｉΔωｔ≦１                                                        （４）
は必ず成立するので、全キャリアｆ（ｔ）については次の式(５)を必ず満足する。
ｆ（ｔ）≦ｆ（ｔ）×ｅｉΔωｔ                                        （５）
【００２４】
次に、本発明によるＯＦＤＭ信号の周波数多重化方法によって周波数を多重化することを、式を用いて考える。なお、ＯＦＤＭ信号の分岐数は特に限定されることはない。但し、ＯＦＤＭ信号の合成前と合成後の総電力は一定にする必要がある。
【００２５】
ここで、例としてＯＦＤＭ信号を２つに分岐したときを考える。ＯＦＤＭ信号の合成前と合成後の総電力を一定にするには分岐後の信号電力は１／２にする必要がある。
【００２６】
多重前のＯＦＤＭ信号をＦｉｎ（ｔ）、多重後のＯＦＤＭ信号をＦｏｕｔ（ｔ）とすると、周波数変換後のＯＦＤＭ信号ｆｃｏｎｖ（ｔ）は次の式（６）で表わされる。
Ｆｃｏｎｖ(ｔ)＝（１／２）×｛Ｆｉｎ(ｔ)＋Ｆｉｎ(ｔ)×ｅｉΔωｔ｝  （６）
但し、Δωｔは周波数変化分である。
【００２７】
多重前のＯＦＤＭ信号Ｆｉｎ（ｔ）と多重後のＯＦＤＭ信号Ｆｏｕｔ（ｔ）のそれぞれのピーク値をＦｉｎ（ｔ）＿ｍａｘ、Ｆｏｕｔ（ｔ）＿ｍａｘとすると、前述の式（５）より次の式(７)を満足する。
Ｆｉｎ（ｔ）＿ｍａｘ≦（１／２）×｛Ｆｉｎ（ｔ）＋Ｆｉｎ（ｔ）×ｅｉΔωｔ｝
＝Ｆｏｕｔ（ｔ）＿ｍａｘ                                              （７）
【００２８】
上記の式（７）より、多重前のＯＦＤＭ信号Ｆｉｎ（ｔ）の最大値（Ｆｉｎ（ｔ）＿ｍａｘ）は、多重後のＯＦＤＭ信号Ｆｏｕｔ（ｔ）の最大値（Ｆｏｕｔ（ｔ）＿ｍａｘ）以下であるので、周波数多重して伝送する場合は、ピーク電圧を常に抑圧することができることが理解できる。本発明のＯＦＤＭ通信装置はこのような関係を利用して実現されている。
【００２９】
図１は、ＯＦＤＭ通信装置における周波数軸上でのＯＦＤＭ信号のサブキャリア分布の様子を示す概念図であり、図１（ａ）は従来のＯＦＤＭ通信装置におけるサブキャリア分布の様子、図１（ｂ）は本発明のＯＦＤＭ通信装置におけるサブキャリア分布の様子を示している。いずれも横軸に周波数、縦軸に信号レベルを表わしている。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、従来のＯＦＤＭ通信装置では、ある周波数帯域にＯＦＤＭサブキャリアが分布していてピーク電圧は抑圧されていない。なお、全キャリアはＦin（ｔ）＝ｎΣｅｉｎωｔである。また、図１（ｂ）に示すように、本発明のＯＦＤＭ通信装置では、ある周波数帯域に信号減衰後のＯＦＤＭサブキャリアが分布していると共に、別の周波数帯域には信号減衰して周波数変換された後のＯＦＤＭサブキャリアが分布している。このとき、ある周波数帯域の信号減衰後のＯＦＤＭサブキャリア及び別の周波数帯域の周波数変換後のＯＦＤＭサブキャリアはいずれもピーク電圧が抑圧されていて、両者の合計電力は図１（ａ）の、従来のＯＦＤＭ通信装置における総電力と同じである。なお、図１（ｂ）に示す本発明のＯＦＤＭ通信装置におけるある周波数帯域の信号減衰後におけるＯＦＤＭサブキャリアの全キャリアは、Ｆin１（ｔ）＝（１/２）×ｎΣｅｉｎωｔ＝（１/２）×ｆ（ｔ）であり、別の周波数帯域の周波数変換後のＯＦＤＭサブキャリアは、Ｆin２（ｔ）＝（１/２）×（ｎΣｅｉｎωｔ）×ｅｉΔωｔ＝（１/２）×ｆ（ｔ）×ｅｉΔωｔである。
【００３１】
次に、ブロック図を用いて本発明におけるＯＦＤＭ通信装置の具体的な実施の形態の幾つかを詳細に説明する。尚、各実施の形態に用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。
【００３２】
《実施の形態１》
図２は、本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図２に示す実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置は、分波器１、第１の信号制御部２、第２の信号制御部３、第１の合波器４、第２の合波器５、周波数変換器１１、及び第１の周波数発生器１２によって構成されている。
【００３３】
次に、図２に示す実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置の動作について説明する。入力信号であるＯＦＤＭ信号は分波器１によって２系統に分岐される。なお、一般的にはｎ系統に分岐することができるが以下の実施の形態では２系統に分岐する場合を例にとって説明する。分波器１によって分岐された一方のＯＦＤＭ信号は、第１の信号制御部２によって信号電力が制御されて元の電力の１／２に変更される。
【００３４】
また、分波器１によって分岐されたもう一方のＯＦＤＭ信号は周波数変換器１１に入力される。すると、周波数変換器１１に入力されたＯＦＤＭ信号は、第１の周波数発生器１２からの信号によって任意の周波数に変換された後に第２の信号制御部３に入力される。そして、分岐されたＯＦＤＭ信号は第２の信号制御部３において電力が元の電力の１／２に低減された後に第１の合波器４に入力される。第１の合波器４においては、第１の信号制御部２から出力されたＯＦＤＭ信号と第２の信号制御部３から出力されたＯＦＤＭ信号が合波（つまり、周波数多重）される。このようにして合波されたＯＦＤＭ信号は、第１の周波数発生器１２からのローカル周波数信号と第２の合波器５で合波された後に周波数多重されたＯＦＤＭ信号として出力される。つまり、第１の合波器４で合波されたＯＦＤＭ信号は、第２の合波器５においてローカル周波数信号と多重化されて伝送される。
【００３５】
本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置では、ピーク振幅を持つＯＦＤＭ信号を総電力合計が変わらないよう分岐し、周波数多重して伝送させることでピーク抑圧を可能とし、かつ総電力は変化しないためにＣＮＲも劣化することなく、良好な伝送を実現することが可能となる。
【００３６】
《実施の形態２》
図３は、本発明の実施の形態２におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図３に示す実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置は、図２に示す実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置に対してピーク電力判定部１０が追加され、かつ第１の周波数発生器１２に代えて第２の周波数発生器１３が設けられた構成となっている。
【００３７】
次に、図３に示す実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置の動作について重複説明を避けて説明する。ピーク電力判定部１０は定められた周期（例えば、１ＯＦＤＭシンボル）の間に亘ってピーク電力をモニタし、モニタ結果の判定情報を第２の周波数発生部１３へ送信する。第２の周波数発生器１３はローカル周波数信号を可変できる機能を持っていて、第２の周波数発生器１３で生成された任意の周波数のローカル周波数信号は周波数変換器１１に入力される。
【００３８】
すなわち、第２の周波数発生器１３は、分波器１で分岐された一方のＯＦＤＭ信号の周波数を変化させることで、ある周期において第１の合波器４で合波された周波数を変化させる。これによってピーク電力の値が変化するので、定められた周期の間でピーク電力が最小になるローカル信号の周波数を求められる。したがって、このようにして求められた周波数にて周波数変換器１１が周波数変換した信号を第１の合波器４で合波し、加えてローカル周波数信号を第２の合波器５に多重して伝送される。
【００３９】
《実施の形態３》
図４は、本発明の実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図４に示す実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置は、図２の実施の形態１及び図３の実施の形態２などによって周波数多重されたＯＦＤＭ信号を復調するための復調器の構成を示している。すなわち、図４のＯＦＤＭ通信装置は、第１のフィルタ５３、第２のフィルタ５４、第３の信号制御部５１、第４の信号制御部５２、合波器６１、及び周波数変換器６２によって構成されている。
【００４０】
次に、図４に示す実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の動作について説明する。伝送後の周波数多重されたＯＦＤＭ信号は、第１のフィルタ５３によりローカル周波数信号とＯＦＤＭ信号とに分波される。そして、分波されたＯＦＤＭ信号は第２のフィルタ５４に入力され、分波されたローカル周波数信号は周波数変換器６２に入力される。第２のフィルタ５４は周波数多重されたＯＦＤＭ信号をそれぞれの帯域に分波する機能を有している。第２のフィルタ５４に入力された一方のＯＦＤＭ信号はそのまま第３の信号制御部５１に入力され、信号電力は元のＯＦＤＭ信号における入力電力の１／２になるように変換される。第２のフィルタ５４で分波されたもう一方のＯＦＤＭ信号は周波数変換器６２に入力され、分波されたローカル周波数信号の情報を用いて元の周波数帯に変換された後、第４の信号制御部５２で信号電力を元の電力の１／２になるように制御されて合波器６１で合波される。このような動作によって周波数多重されたＯＦＤＭ信号を特性劣化させることなく復調することができる。
【００４１】
《実施の形態４》
図５は、本発明の実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図５に示す実施の形態４のＯＦＤＭ通信装置は、図４に示す実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置に加えて、信号再生回路６５と第３の周波数発生器６６が設けられている。実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の構成は、ローカル周波数信号そのものが伝送された場合の復調構成ではなく、周波数情報のみが伝送された場合の復調構成となっている。
【００４２】
実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の機能としては、第１のフィルタ５３で周波数情報のみを取り出し、信号再生回路６５にて取り出された周波数情報から所望の周波数を導出し、その周波数に基づいて、第３の周波数発生器６６で周波数変換器６２のためのローカル信号周波数を生成させる。このような動作により、周波数情報のみが多重化された伝送時においても、周波数多重されたＯＦＤＭ信号を特性劣化させることなく復調することが可能となる。
【００４３】
《実施の形態５》
図６は、本発明の実施の形態５におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図６に示す実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置は、光伝送に適用したときのＯＦＤＭ送信装置の構成を示している。すなわち、このＯＦＤＭ通信装置は、図２に示す実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置に加えて、第２の合波器５によって周波数多重されたＯＦＤＭ信号の光変調を行う光変調器７１が出力段に設けられている。このような構成により、光ファイバ伝送路を利用して移動体無線通信信号の伝送を行うシステムにおいて、光変調器（例えば半導体レーザ）の非線形特性から生じる歪みを抑圧することができ、加えて、光の広帯域性を利用することで、ＯＦＤＭ通信装置をコストアップさせることなく良好な移動体無線通信信号の光伝送を実現することが可能となる。
【００４４】
《実施の形態６》
図７は、本発明の実施の形態６におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図７に示す実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置は、光伝送に適用したときのＯＦＤＭ受信装置の構成を示している。すなわち、このＯＦＤＭ通信装置は、図４に示す実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置に加えて、光変調されて周波数多重されたＯＦＤＭ信号を受信する光受信器７２が入力段に設けられている。このような構成により、図６の実施の形態５で実現されたシステムの復調装置として実現することが可能となる。
【００４５】
《実施の形態７》
図８は、本発明の実施の形態７におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。図８に示す実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置は、図４に示す実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置に加えて、ローカル周波数信号のレベルを検出するためのレベル検出器７３が設けられている。つまり、ローカル周波数の信号レベルを検出して所望の信号レベルになるように第３の信号制御部５１及び第４の信号制御部５２に伝送路損失情報を送信し、ＯＦＤＭ信号の伝送路における信号の電力ロス分の補償を行うレベル検出器７３が設けられている。
【００４６】
このような構成により、レベル検出器７３によってローカル周波数信号のレベルを検出し、伝送路損失情報に基づいて第３の信号制御部５１及び第４の信号制御部５２を制御することができる。これによって、合波器６１で周波数多重されたＯＦＤＭ信号について高精度に特性劣化を防いで復調を行うことができる。
【００４７】
《本発明の応用》
本発明のＯＦＤＭ通信装置は光伝送に限定されるものではなく、あらゆる通信機器の信号伝送に応用することができる。また、本発明のＯＦＤＭ通信装置はピークを抑圧させる効果のみではなく、分岐伝送させることによってある周波数帯の電力を低減させる効果も有している。このとき、常に総電力は変わらないのでＣＮＲ特性が劣化するおそれはない。また、送信信号についてもＯＦＤＭ信号に限定せず、マルチキャリア信号の伝送にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明のＯＦＤＭ通信装置は、簡単な構成で非線形歪みの低減と良好なＣＮＲ特性の確保の両方を実現することができるので、移動体無線通信分野などにおいて有効に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ＯＦＤＭ通信装置におけるサブキャリア分布の様子を示す図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態５におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態６におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態７におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５０】
１  分波器
２  第１の信号制御部
３  第２の信号制御部
４  第１の合波器
５  第２の合波器
１０  ピーク電力判定部
１１、６２  周波数変換器
１２  第１の周波数発生器
１３  第２の周波数発生器
５１  第３の信号制御部
５２  第４の信号制御部
５３  第１のフィルタ
５４  第２のフィルタ
６１  合波器
６５  信号再生回路
６６  第３の周波数発生器
７１  光変調器
７２  光受信器
７３  レベル検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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